Ультразвуковое снижение вязкости белковых суспензий перед распылительной сушкой
- Ультразвук – решение для повышения эффективности и снижения затрат на распылительную сушку суспензий молочной сыворотки, например WPC.
- Ультразвуковые силы сдвига снижают вязкость раствора молочной сыворотки и тем самым позволяют повысить концентрацию белка.
- Hielscher Ultrasonics предлагает различные варианты применения ультразвука высокой мощности для снижения вязкости белковых растворов.
Ультразвуковое снижение вязкости
Мощное ультразвуковое воздействие создает в жидкостях кавитацию, высокие силы сдвига и колебания. Hielscher Ultrasonics использует это интенсивное ультразвуковое воздействие для изменения гидродинамики суспензий, вязкость которых снижается при сдвиге, таких как белковые концентраты, WPC или полимерные суспензии. Многие суспензии подвергают распылительной сушке для получения конечного порошкообразного продукта. Распылительная сушка – энергоемкий процесс, который также часто становится узким местом производственной линии. Ультразвуковое снижение вязкости позволяет повысить содержание частиц в растворе, что уменьшает объем жидкости, которую необходимо испарить. Это обеспечивает значительную экономию энергии. Одновременно повышается производительность распылительной сушилки, поскольку обрабатывается больше продукта в пересчете на сухую массу. Ультразвуковая обработка потока, подаваемого в распылительную сушилку, непосредственно в линии позволяет подавать в сушилку материал с более высокой концентрацией и процентным содержанием сухих веществ.
Эффекты ультразвуковой обработки:
- Гомогенизация и уменьшение размера частиц
- Удаление вовлеченного воздуха и пузырьков кислорода
- Разрыхление уплотненных слоев белков
- Временное снижение вязкости
- Временное изменение ориентации молекул белка
Зачем применять ультразвук перед распылительной сушкой?
Ультразвуковое снижение вязкости обеспечивает снижение энергопотребления и повышение производительности.
Дополнительные преимущества:
- увеличение объема выпуска на 10% или более
- снижение общих постоянных и переменных затрат
- снижение потребности в охлаждении
- небольшие капиталовложения и увеличение прибыли
- окупаемость менее чем за один год
Ультразвуковое оборудование
Hielscher Ultrasonics обладает глубокими знаниями в области конфигурирования и установки подходящей ультразвуковой системы для оптимизации эффективности и производительности вашей распылительной сушилки. В зависимости от производственной линии Hielscher предлагает различные варианты применения ультразвука высокой мощности для снижения вязкости белковых растворов. Все наши промышленные ультразвуковые системы предназначены для интенсивной эксплуатации в сложных условиях и могут работать в режиме 24/7. Благодаря небольшой занимаемой площади их легко встроить в существующие производственные линии. Низкие требования к техническому обслуживанию и удобство эксплуатации – дополнительные преимущества.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о том, как обработка ультразвуком улучшает ваш процесс распылительной сушки!
Литература и источники
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer и S. Kentish (2009): Актуальная тема: обработка ультразвуком повышает термостабильность сывороточных белков. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): Влияние ультразвука на эффективность процессов в пищевой промышленности. Представлено на конференции «TRENDS IN FOOD INDUSTRY» – Копривница, Хорватия, September 5th, 2014.
О процессах распылительной сушки
Распылительная сушка – производственная технология преобразования жидкого раствора или суспензии в сухой порошок путем быстрой сушки горячим газом. Особенно часто распылительную сушку применяют для обработки термочувствительных материалов в пищевой и фармацевтической отраслях.
Распылительная сушка – часто используемая в пищевой и фармацевтической промышленности технология инкапсулирования активных соединений (микроинкапсулирования).
Процесс распылительной сушки состоит из следующих этапов:
- Подаваемый поток: подаваемый материал подготавливают в виде однородного, пригодного для перекачивания и свободного от примесей раствора, взвеси или суспензии. Часто исходное сырье концентрируют перед подачей в распылительную сушилку.
- Распыление: при распылении суспензия превращается в мелкие капли. Это наиболее важный этап процесса, поскольку степень распыления определяет скорость сушки и, следовательно, размер сушилки. Наиболее распространенные способы распыления – распыление через форсунку под давлением, распыление через двухсредную форсунку и центробежное распыление. Во время распыления 95%+ воды, содержащейся в каплях, испаряется за несколько секунд.
- Сушка: в потоке горячего воздуха или газа влага быстро испаряется с поверхности частицы.
- Отделение: частицы порошка отделяют от влажного воздуха или газа с помощью циклонов, рукавных фильтров или электростатического осаждения.
Продукты распылительной сушки
Пищевые: сухое молоко, кофе, чай, яйца, зерновые, специи, ароматизаторы, крахмал и его производные, витамины, ферменты, стевия, нутрицевтики, красители, растительные экстракты и т. д.
Фармацевтические: антибиотики, лекарственные ингредиенты, добавки
Промышленные: катализаторы, химические продукты, пигменты для красок, керамические материалы, полимеры, микроводоросли и т. д.